[发明专利]正极层、正极层的制造方法和全固体电池

说明书

本公开的目的是提供一种电阻低的正极层。为了实现上述目的，在本公开中提供一种用于全固体电池的正极层，其包含正极活性物质和被覆型硫化物固体电解质，所述被覆型硫化物固体电解质具有硫化物固体电解质、以及被覆上述硫化物固体电解质的表面且含有金属硫酸盐的被覆层，在采用X射线光电子能谱(XPS)对上述被覆型硫化物固体电解质测定得到的S2p能谱中，出现在167eV附近的峰强度P2相对于出现在163eV附近的峰强度P1之比(P2/P1)为0.15以上且小于0.36。

技术领域

本公开涉及正极层、正极层的制造方法和全固体电池。

背景技术

全固体电池是在正极层与负极层之间具有固体电解质层的电池，与具有包含可燃性有机溶剂的电解液的液体系电池相比，具有容易实现安全装置简化的优点。

已知为了抑制活性物质与其他物质之间的界面电阻上升，而在活性物质表面形成被覆层的技术。例如，日本特开2010-080168公开了一种具有正极层的全固体锂二次电池，该正极层含有含Li硫酸盐被覆氧化物系正极活性物质和硫化物系固体电解质材料，该含Li硫酸盐被覆氧化物系正极活性物质在氧化物系正极活性物质表面形成有含Li硫酸盐。

日本特开2021-86834记载了一种锂二次电池用正极活性物质，其包含锂金属氧化物活性物质和位于所述活性物质表面的涂层，涂层包含硫化合物，硫化合物含有选自Li₂S、Li₂SO₄和Li₂S_nO_x(n为1≤n≤8)中的一种以上。

发明内容

从全固体电池的高输入输出化的观点出发，要求电阻低的正极层。本公开是鉴于上述问题而完成的，主要目的是提供一种电阻低的正极层。

为了解决上述课题，在本公开中提供一种用于全固体电池的正极层，其包含正极活性物质和被覆型硫化物固体电解质，所述被覆型硫化物固体电解质具有硫化物固体电解质、以及被覆上述硫化物固体电解质的表面且含有金属硫酸盐的被覆层，在采用X射线光电子能谱(XPS)对上述被覆型硫化物固体电解质测定得到的S2p能谱中，出现在167eV附近的峰强度P2相对于出现在163eV附近的峰强度P1之比(P2/P1)为0.15以上且小于0.36。

根据本公开，通过正极层包含规定的被覆型硫化物固体电解质，形成电阻低的正极层。

在上述公开中，优选上述硫化物固体电解质含有Li、P和S，出现在上述163eV附近的峰来自P-S键，出现在上述167eV附近的峰来自S-O键。

在上述公开中，优选上述金属硫酸盐是硫酸锂盐。

在上述公开中，优选在上述正极活性物质的表面被覆有由通式Li_xAO_y(A是选自Nb、B、Al、Si、P、S、Ti、Zr、Mo、Ta、W中的至少一种，x和y是正数)表示的Li离子传导性氧化物。

另外，在本公开中，提供一种用于全固体电池的正极层的制造方法，包含：通过在干燥气体(dry gas)中以100℃以上且小于190℃的温度对硫化物固体电解质进行5分钟以上且1小时以下的热处理，而在上述硫化物固体电解质的表面形成含有金属硫酸盐的被覆层，得到被覆型硫化物固体电解质的工序；以及通过涂敷含有上述被覆型硫化物固体电解质和正极活性物质的浆料并干燥，而形成上述正极层的工序。

根据本公开，通过使用在干燥气体中以规定温度和规定时间对硫化物固体电解质进行热处理而得到的被覆型硫化物固体电解质，能够制造电阻低的正极层。

另外，在本公开中，提供一种全固体电池，其包含：正极层、负极层、以及配置在上述正极层与上述负极层之间的固体电解质层，该正极层是上述记载的正极层。

根据本公开，通过使用上述正极层，成为电阻低的全固体电池。